当身体受伤时，信号会从受损部位发送到脊髓。作为一个中枢指挥中心，神经系统通过各种反射来调节身体对疼痛的反应。例如，如果你的手感到疼痛，你的手臂会迅速收缩，把你的手拉出危险。同样，你的心脏也会通过增加心率来对疼痛做出反射性的反应。从进化的角度来看，这种“战或逃”的反应让你准备好应对疼痛的来源，无论是一个捕食者还是一个热盘子。
心率的自主调节
心脏的收缩是由一群持续活跃的细胞控制的，这些细胞被称为窦房结或窦房结。通过精确地控制离子流入和流出细胞，窦房结能够自发地产生电刺激来驱动你的心跳。窦房结刺激收缩的速率主要由自主神经系统的神经纤维决定。由交感神经和副交感神经组成的自主神经在自主的基础上控制心率，因此得名。当交感神经分支在疼痛时更加活跃时，窦房结的活动增加，心率因此加速。除此之外，副交感神经控制着心率，一般保持在每分钟70次左右。
疼痛通路
特殊的神经末梢被称为痛觉感受器，分布在你的皮肤表面，专门用来传递疼痛信号。这些神经与感知细胞是完全分离的，感知细胞告诉你手在空间的什么位置或者手接触的是什么表面。有几种类型的痛觉感受器，有些携带来自极端温度的疼痛信号，有些携带来自机械的疼痛信号。在这两种情况下，疼痛信息被发送到脊髓，在那里它将信息传递给自主神经系统的交感神经分支。交感神经的激活会导致一些调整，包括心脏活动的改变。
交感神经激活
根据1998年发表在《高血压杂志》(Journal of Hypertension)上的一项研究，在受试者的心率和交感激素释放之间存在着显著的相关性。对交感神经活动的正常生理反应是心输出量的增加，这是由心率和每搏量决定的。因此，心率会随着交感神经的激活而增加，以使身体为高能活动做好准备。
应用程序
在大多数情况下，痛苦地经历了加速心脏率是无害的。但是，如果你有心血管疾病，包括心脏衰竭，心律失常，高血压，或心脏发作史，你可能不会容忍升高心脏利率。在某些情况下，这些疾病的并发症，可能与心脏速率和心输出量突然增加触发。